Question

【題目】近來(lái)我國(guó)某些城市酸雨污染較嚴(yán)重，主要原因是燃燒硫元素含量高的煤所導(dǎo)致的。

（提出問(wèn)題）煤中是否含有碳元素和硫元素？

（查閱資料）

①二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色，由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

5SO2+2KMnO4+2X＝K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，其中X的化學(xué)式是：_____。

②二氧化硫和二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)相似，也能使澄清石灰④④水變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式：

SO2+Ca(OH)2＝CaSO3↓+H2O

根據(jù)上述資料，甲、乙同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。

（實(shí)驗(yàn)探究）甲同學(xué)進(jìn)行了如圖所示A、B兩步實(shí)驗(yàn)：

他觀察到的現(xiàn)象是：A中稀高錳酸鉀洛液_____，B中_____。

由此甲同學(xué)認(rèn)為：煤燃燒生成二氧化疏和二氧化碳，從而證明煤中含有碳元素和硫元素。

乙學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論不合理，其理由是：_____；經(jīng)過(guò)一番思考，乙同學(xué)進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)(夾持裝置略去)：

（結(jié)論與反思）

(1)圖C裝置的作用是_____。

(2)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)成功證明了煤中含有碳元素和硫元素，其中能說(shuō)明煤中含有碳元素的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：____。

(3)氫能是清潔高效的能源，能有效解決傳統(tǒng)化石能源所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。請(qǐng)寫(xiě)出氫氣作為燃料燃燒的化學(xué)方程式_____。

Answer 1

【答案】H2O 褪色 澄清石灰水變渾濁 二氧化硫也會(huì)使澄清石灰水變渾濁，無(wú)法證明煤中含有碳元素 除去過(guò)多的二氧化硫或排除二氧化硫的干擾 C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水變渾濁 2H2+O22H2O

【解析】

[查閱資料](1)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式5SO2+2KMnO4+2X＝K2SO4+2MnSO4+2H2SO4及質(zhì)量守恒定律(反應(yīng)前后各原子種類(lèi)和數(shù)目不變)判斷：反應(yīng)前含有5個(gè)硫原子、2個(gè)鉀原子、2個(gè)錳原子、18個(gè)氧原子，反應(yīng)后含有3個(gè)硫原子、2個(gè)鉀原子、2個(gè)錳原子、20個(gè)氧原子、4個(gè)氫原子，2X中應(yīng)含有4個(gè)氫原子、2個(gè)氧原子，一個(gè)X分子中應(yīng)含有2個(gè)氫原子、1個(gè)氧原子，所以X的化學(xué)式是H2O；故填：H2O；

[實(shí)驗(yàn)探究]二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色(由紫紅色變無(wú)色)，所以實(shí)驗(yàn)A中的現(xiàn)象是高錳酸鉀溶液褪色；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；故填：高錳酸鉀溶液褪色；澄清石灰水變渾濁；

由于二氧化硫也能使石灰水變渾濁，所以不能判斷含有碳元素；故填：二氧化硫也會(huì)使澄清石灰水變渾濁，無(wú)法證明煤中含有碳元素；

[結(jié)論與反思](1)主要是驗(yàn)證二氧化硫是否被除盡或排除二氧化硫的干擾；故填：除去過(guò)多的二氧化硫或排除二氧化硫的干擾；

(2)先通過(guò)使高錳酸鉀溶液褪色證明有二氧化硫，再除去二氧化硫，再驗(yàn)證二氧化碳即可，故B中的溶液褪色，C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水變渾濁。

故填：C中的溶液不褪色，D中澄清的石灰水變渾濁；

(3)氫氣與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成水；故填：2H2+O22H2O。